一种带有能量收集自供电的飞行器制造技术

本发明专利技术涉及一种带有能量收集自供电的飞行器，其包括机架、安装于所述机架上的机翼、安装于所述机架内侧的动力装置和传动装置以及装设于所述机翼上的能量收集单元、整流电路、电源管理单元和能量存储单元。本发明专利技术结构设计简单、合理，能通过能量收集单元获取空间中的电磁能量，并通过整流电路将其转换为直流电流，后存储于能量存储单元，电源管理单元负责根据能量存储单元中的能量，控制能量收集单元是否及时收集周围的电磁能量，同时，在飞行器需要飞行的过程中，控制能量存储单元将能量传输到位于机架内侧的动力装置，动力装置带动传动装置转动，进而使得左、右扑翼实现上下拍打，使其能够在空中飞行，节能环保，能飞行更长时间、更长距离。

【技术实现步骤摘要】
一种带有能量收集自供电的飞行器
本专利技术涉及低空飞行器
，具体涉及一种带有能量收集自供电的飞行器。
技术介绍
1992年，美国兰德公司在一次军用微系统发展研讨会中提出了微型飞行器(MAV)的概念后，微型飞行器凭借着尺寸小、重量轻、操作灵活简单、制造成本低、运动灵活等特点，在国家安全和国民经济建设方面具有广泛的应用前景，同时，随着人们对自然生物飞行的不断探索，仿生学设计被越来越多的应用于微型飞行器领域，开始出现模仿昆虫飞行的扑翼微型飞行器。随着科技的进步，微飞行器也在向更加稳定、更加灵活、更加节能的方向发展。在现代飞行器的研制中，按照飞行器的飞行原理分为三种类型：固定翼飞行器、旋转飞行器和扑翼飞行器。固定翼飞行器是依靠固定翼的升力来实现飞行的，但无法实现悬停，对起飞和降落也有严格的限制。旋转翼飞行器是依靠旋翼的旋转产生的升力实现飞行。扑翼飞行器是结合了固定翼和旋翼飞行器的特点，运用仿生学和机械动力学，实现扑翼昆虫的复杂运动方式。扑翼飞行器可以实现快速起飞、加速、悬停等多种灵活的运动方式，具有较好的机动性、飞行结构紧凑，能耗较低，适应于低雷诺数流场。在军事上，微型飞行器可以在不被敌方发现的情况下，实施侦察、监视、跟踪、拍摄敌方的重要军事设施和基地等，快速准确地获得敌方重要信息，进而辅助赢得信息化的现代战争。在民用方面，可以在一些人类无法到达的地方，利用微型飞行器实施勘探、救援、搜寻、检测等。各发达国家纷纷开始研制微型飞行器。微型扑翼飞行器还可以装上音频设备模拟老鹰的叫声，应用于机场周围的驱鸟工作等。然而，目前常见的扑翼飞行器，一部分独立携带电源，置于机身上，其充电时间长，空中滞留时间短，不便于长久持续使用。另一部分采取直接供电，其升空过程中，携带电源线不便于完成隐蔽性任务。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中所指出的问题，本专利技术提出了一种结构设计简单、合理，能够实现空中电磁能量收集，并完成飞行过程中自给供电，节能环保，能飞行更长时间、更长距离的带有能量收集自供电的飞行器。本专利技术的技术方案如下：上述的带有能量收集自供电的飞行器，包括机架；其特征在于：所述飞行器还包括安装于所述机架上的机翼、安装于所述机架内侧的动力装置和传动装置以及装设于所述机翼上的能量收集单元、整流电路、电源管理单元和能量存储单元；所述动力装置电连接所述能量存储单元，其动力输出端连接有驱动轴；所述传动装置的动力输入端装配连接所述驱动轴，动力输出端与所述机翼匹配连接；所述能量收集单元由一个或一个以上的电磁接收天线组成，所述电磁接收天线实时收集所述飞行器所在空间的电磁能量；所述整流电路分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述整流电路用于将所述能量收集单元获取的空间电磁能量的交流信号转变为直流电流并将直流电流传输给所述能量存储单元；所述电源管理单元分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述电源管理单元用于及时监测所述能量存储单元中的电量并实时控制所述能量收集单元收集空中电磁能量，以使所述能量存储单元的能量实现及时补给；所述能量存储单元在所述飞行器飞行过程中将电流传输给所述动力装置，由所述动力装置驱动所述机翼动作，进而实现所述飞行器的飞行运动。所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述机翼包括匹配位于所述机架左侧的左扑翼及匹配位于所述机架右侧的右扑翼；所述左扑翼和右扑翼均与所述传动装置的动力输出端匹配连接。所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述能量收集单元、整流电路、电源管理单元和能量存储单元可通过螺钉连接或焊接的方式均匀固设于所述左扑翼和右扑翼上，以使所述飞行器左右两侧重量保持平衡。所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述机翼可采用类昆虫翅膀仿生材料且还包括匹配固设于所述机架尾部的尾翼。所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述尾翼是采用捆绑或者胶粘接的方式固定于所述机架上。所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述整流电路可采取倍压整流电路或桥式整流电路。所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述能量存储单元采用锂电池或者超大电容。所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述动力装置安装于所述机架的后端内侧；所述传动装置安装于所述机架的前端内侧。有益效果：本专利技术带有能量收集自供电的飞行器结构设计简单、合理，能通过能量收集单元获取空间中的电磁能量，并通过整流电路将其转换为直流电流，后存储于能量存储单元，电源管理单元负责根据能量存储单元中的能量，控制能量收集单元是否及时收集周围的电磁能量，同时，在混合昆虫需要飞行的过程中，控制能量存储单元将能量传输到位于机架内侧的动力装置，动力装置带动传动装置转动，进而使得左、右扑翼实现上下拍打，使其能够在空中飞行，通过这种方式能够实现飞行器空中电磁能量收集，并完成飞行器飞行过程中自给供电，节能环保，能使飞行器飞行更长时间、更长距离。附图说明图1为本专利技术带有能量收集自供电的飞行器的结构示意图；图2为本专利技术带有能量收集自供电的飞行器的电路原理图。具体实施方式如图1、2所示，本专利技术带有能量收集自供电的飞行器，仿形于昆虫且包括机架1、机翼2、动力装置3、传动装置4、能量收集单元5、整流电路6、电源管理单元7及能量存储单元8。该机架1为类圆柱体结构，其内部具有容置空间。该机翼2固设于机架1的左右两侧，其包括匹配位于机架1左侧的左扑翼21、匹配位于机架1右侧的右扑翼22以及匹配固设于机架1尾部的尾翼23。其中，该机翼2可采用类昆虫翅膀仿生材料，如碳纤维型材料等；该尾翼23是采用捆绑或者胶粘接的方式，固定于机架1上，以维持飞行器升降过程中的平衡。该动力装置3(可根据左扑翼21和右扑翼22拍打的次数及频率来选定，已确定其额定电压及功率，在保证上飞行器可以正常飞行的前提下，重量轻作为优先选择，动力装置不一定是电机，可以是静电力、风力、引力、张力等)安装于机架1的后端内侧且与能量存储单元9电连接，该动力装置3的动力输出端连接有驱动轴31；该动力装置3获取能量存储单元9中的电能，转化为驱动轴31的转动。该动力装置3是通过键轴固定于机架1内侧。该传动装置4安装于机架1的前端内侧，其动力输入端装配连接动力装置3的驱动轴31，动力输出端与机翼2的左扑翼21和右扑翼22匹配连接；其中，该动力装置3通电后，由驱动轴31驱动传动装置4运转并由传动装置4带动该机翼2的左扑翼21和右扑翼22上下摆动，进而实现左扑翼21和右扑翼22的上下拍打。该传动装置4是通过轴承固定于机架1内侧。该能量收集单元5由一个或一个以上的电磁接收天线组成，且对称装设于该机翼2的左扑翼21和右扑翼22上；该电磁接收天线实时收集空间的电磁能量，该电磁能量包括但不限于广播电台、电视信号、WIFI信号、手机基站信号等。该整流电路6安装于机翼2上，具体是安装在机翼2的左扑翼21上，其分别与能量收集单元5和能量存储单元8电连接；该整流电路6可以采取倍压整流电路或桥式整流电路，其是将能量收集单元5获取的空间电磁能量的交流信号转变为直流电流。该电源管理单元7也安装于机翼2上，具体是安装在机翼2的右扑翼21上，其分别与能量收集单元5和能量存储单元8电连接，用于及时监测能量存储单元8中的电量，当能量存储单元8的电量低于预设值时，及时控制能量收集单元5收集空中电磁能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有能量收集自供电的飞行器，包括机架；其特征在于：所述飞行器还包括安装于所述机架上的机翼、安装于所述机架内侧的动力装置和传动装置以及装设于所述机翼上的能量收集单元、整流电路、电源管理单元和能量存储单元；所述动力装置电连接所述能量存储单元，其动力输出端连接有驱动轴；所述传动装置的动力输入端装配连接所述驱动轴，动力输出端与所述机翼匹配连接；所述能量收集单元由一个或一个以上的电磁接收天线组成，所述电磁接收天线实时收集所述飞行器所在空间的电磁能量；所述整流电路分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述整流电路用于将所述能量收集单元获取的空间电磁能量的交流信号转变为直流电流并将直流电流传输给所述能量存储单元；所述电源管理单元分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述电源管理单元用于及时监测所述能量存储单元中的电量并实时控制所述能量收集单元收集空中电磁能量，以使所述能量存储单元的能量实现及时补给；所述能量存储单元在所述飞行器飞行过程中将电流传输给所述动力装置，由所述动力装置驱动所述机翼动作，进而实现所述飞行器的飞行运动。

【技术特征摘要】
1.一种带有能量收集自供电的飞行器，包括机架；其特征在于：所述飞行器还包括安装于所述机架上的机翼、安装于所述机架内侧的动力装置和传动装置以及装设于所述机翼上的能量收集单元、整流电路、电源管理单元和能量存储单元；所述动力装置电连接所述能量存储单元，其动力输出端连接有驱动轴；所述传动装置的动力输入端装配连接所述驱动轴，动力输出端与所述机翼匹配连接；所述能量收集单元由一个或一个以上的电磁接收天线组成，所述电磁接收天线实时收集所述飞行器所在空间的电磁能量；所述整流电路分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述整流电路用于将所述能量收集单元获取的空间电磁能量的交流信号转变为直流电流并将直流电流传输给所述能量存储单元；所述电源管理单元分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述电源管理单元用于及时监测所述能量存储单元中的电量并实时控制所述能量收集单元收集空中电磁能量，以使所述能量存储单元的能量实现及时补给；所述能量存储单元在所述飞行器飞行过程中将电流传输给所述动力装置，由所述动力装置驱动所述机翼动作，进而实现所述飞行器的飞行运动。2.如权利要求1所述的带有能量收...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶松，
申请(专利权)人：成都月洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51